Software für die Schlafforschung 15.08.2013, 07:00 Uhr

Schlafprobleme per App überwachen

Armbanduhren mit Computerfunktionen, sogenannte Smartwatches, können jetzt auch zur Erforschung des eigenen Schlafes eingesetzt werden. Forscher des Fraunhofer-Instituts in Rostock haben eine Software entwickelt, die verschiedene Daten während des Schlafes misst und analysiert. 

Mit der neuen Software des Fraunhofer-Instituts wird aus einer herkömmlichen Smartwatch ein kleiner Schlafcomputer. Er zeichnet während des Schlafes verschiedene Daten auf und nutzt sie für die Schlafanalyse. 

Mit der neuen Software des Fraunhofer-Instituts wird aus einer herkömmlichen Smartwatch ein kleiner Schlafcomputer. Er zeichnet während des Schlafes verschiedene Daten auf und nutzt sie für die Schlafanalyse. 

Foto: Fraunhofer IGD

Ähnlich wie bei der neuen Smartphone-Generation sind auch die Smartwatches inzwischen erstaunliche Alleskönner geworden. Telefonieren oder die Uhrzeit ablesen werden fast zur Nebensache. SMS, E-Mails oder Kontakte in sozialen Netzwerken können von den smarten Armbanduhren gesteuert und verwaltet werden.

Statt teurer Spezialuhren gibt es eine App für herkömmliche Smartwatches

Forscher vom Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD in Rostock haben sich das zunutze gemacht. „Für die Schlafforschung bieten diese mit Beschleunigungssensoren ausgestatteten Kleinstcomputer viele Möglichkeiten“, sagt Gerald Bieber vom Fraunhofer IGD. Die Wissenschaftler haben eine Software für handels- übliche Smartwatches entwickelt, die den Einsatz solcher Uhren in der Schlafforschung ermöglicht.

Bisher mussten Menschen mit chronischen Schlafstörungen oftmals an medizinischen Schlafstudien teilnehmen, um ihren nächtlichen Problemen auf die Spur zu kommen. In solchen Studien setzen Ärzte speziell entwickelte und teure Spezialuhren ein, deren aufgezeichnete Daten im Forschungslabor ausgewertet werden. Die neue Software aus Rostock soll die Ärzte bei Diagnose und Therapie unterstützen.

Der von Bieber und seinem Team entwickelte Algorithmus zur Schlaferkennung hilft, Anomalien im Schlaf zeitnah zu erkennen. Dazu werden Informationen wie Bettzeiten, Länge und Qualität des Schlafs aus den Sensordaten der Uhr abgeleitet und analysiert. „Unser Algorithmus erkennt Bewegungen und vergleicht diese mit bereits bekannten Schlaf- und Wachmustern. Dabei werden sowohl durch Atmen oder den Pulsschlag ausgelöste Mikrobewegungen als auch Makrobewegungen wie Zucken der Beine registriert.“ Die aufgezeichneten Daten können Patienten von zu Hause aus über das Funkmodul der Smartwatch direkt an das Labor senden.

Chronischer Schlafmangel als Verursacher von Burnout

„Für den behandelnden Arzt ist ein solches digitales Schlaftagebuch ein wichtiges Mittel zur Diagnose von Schlafstörungen und für die Wahl der richtigen Therapie“, erklärt Bieber. Gründe für Einschlafbeschwerden, Schlafunterbrechungen oder nicht erholsamen Schlaf gebe es viele: Nebenwirkungen von Medikamenten, tagsüber zu wenig Bewegung oder schlicht und einfach die falsche Matratze. Die Schlafqualität könne zum Beispiel auch wichtige Hinweise auf Burnout-Symptome geben, denn nicht Stress, sondern chronischer Schlafmangel sei Studien zufolge der eigentliche Burnout-Verursacher.

Künftig wollen Bieber und seine Kollegen auch Bewusstlosigkeit im Schlaf erkennen. Davon sind Diabetiker oder Epileptiker betroffen. Diabetes-Typ-1-Patienten geraten nachts nicht selten in den Zustand der Unterzuckerung, der in ein lebensbedrohliches Zuckerkoma münden kann. Die Smartwatch mit der installierten Software würde in dieser Situation einen Alarm auslösen und Familienangehörige oder den behandelnden Arzt informieren.

Smartwatch als Stromsparhilfe

Aktuell wird die Smartwatch mit der Fraunhofer-Software in einer Pilotstudie eingesetzt. Gemeinsam mit einem Kurzentrum und einem Matratzenwerk untersuchen die Wissenschaftler das Schlafverhalten von Probanden auf rückenfreundlichen Matratzen. Im Fokus steht die Frage, ob die „richtige“ Matratze bei Schlafstörungen helfen kann.

Darüber hinaus sehen die Forscher weitere Anwendungsmöglichkeiten, etwa als Stromsparhilfe. „Elf Prozent des Energieverbrauchs wird durch Stand-by-Geräte ausgelöst. Da unser sensibler Algorithmus erkennt, ob der Uhrenträger etwa beim Fernsehen auf der Couch einschläft, könnte die Smartwatch per Funk das TV-Gerät automatisch ausschalten. Moderne Fernseher sind bereits heute entsprechend ausgestattet, mit speziellen Netzwerksteckdosen lassen sich aber auch ältere Modelle nachrüsten“, sagt der Ingenieur. Auch Geräte wie Alarmanlagen, WLAN-Router oder Lampen ließen sich in Zukunft so ausschalten.

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